JPS6388037A - 粒子状物質の処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は粒子状物質の処理装置に係り、特にバルブ中
力−ボン（ｃａｒｂｏｎ−ｉｎ　−ｐｕｌｐ）又はリー
チ中力−ボン（ｃａｒｂｏｎ　−ｉｎ　−ｔｅａｃｈ　
）処理及び他の目的に用いるカーボンの活性化又は再活
性化のための粒子状物質の処理Ｂ置に関する。

［発明の背Ｈ及びその問題点］ この種の処理装置における公知のものの一つは、南アフ
リカ特許明細♂第８３／４７２７号、リンドル（Ｒ１ｎ
ｔｕｏｌ）に記載されている。この処理装置は、加熱さ
れる粒子状物質が収容される３個の加熱コラムと、加熱
コラム内にそれぞれ配された３対の電極とを備えている
。これらの主働は３相の供給電源に接続され、コラム内
の粒子状物質を通って７Ｉｓ流が流れることにより粒子
状物質を熱する。この処理装置はバッチ生産で用いられ
、コラムの内容物はバッチ毎に処理されて排出される。

この種の別の処理装置は、米国特許第４１９２９６２号
、ナカオ（Ｎ　ａｋａｏ）に記載されている。

この装置は、処理カーボン邑に対する電力の割合が高く
、極めて小規模生産用の装置である。この装置は、環状
のリングからなる一対の電極を備えており、一対の電極
は軸方向に互いに離間して配され、単体のコラムの側面
に当接し、Ｎ極の内縁がコラムの内壁から離れて位置す
る。この種の装置として更に、米国特許第４６２４００
３号、エイリック他（Ｅ　１ｒｉｃｈ　　ｅｔ　　ａｌ
）　、及び米国特許第４２６１８５７号、ナカオ（Ｎ　
ａｋａｏ＞が開示ざれており、これらでは、電極は軸方
向に上方に配さているが、互いにコラムの両側に位置し
ている。

米国特許第４２６１８５７号、ナカオ（Ｎ　ａｋａｏ）
においても、同じ高さにＷ！極を籠えたコラムが示され
ており、また、おなし構成は米国特許第３０２５３８５
号、タナ力（Ｔａｎａｋａ　）に示されティる。

これらの装置では、特にコラム内で粒子を連続的に処理
する場合に、粒子をコラムの＠断面ついて均一に加熱す
ることに、非常な注意を必要とするという問題点を有し
ている。

［発明の目的］ この発明は上述した事情に基づいてなされたものであり
、その目的とするところは、上述の装置であって上記の
問題点を解決したものを提供することにある。

〔発明の概要（及びその効果）］ 好ましくは、′Ｒ電極手段コラムを水平方向に横断して
おり、格子を備えてなる。この格子は、便宜的にはグラ
ファイト類のロッドをビン結合したものであるが、好ま
しくはグラファイト類のプレートを打抜いて格子形状を
なすことにより構成される。好ましくは、尖端を有する
突子が、格子の下面に下向きにして設けられており、粒
子状物質をわたるスパークの作用を最少限に抑制してい
る。

コラムは、好ましくは、入口と、出口と、出口を制御す
る出口弁とを備えている。出口弁は、好適には粒子状物
質がコラムを連続的に通過できるように配される。コラ
ムを通過する粒子状物質の流れを改善して平均化するた
め、好ましくは電極手段の下にコーンが設けられている
。

粒子状物質を冷却するため、及びドラムを上向きに流れ
る蒸気流を形成するため、好ましくはコラム内の下方電
極の下に蒸気噴射手段が設けられており、これにより、
通常、粒子状物質の加熱中に発生する種々の揮発性物質
によって、粒子状物　　・質の効率よい熱交換がなされ
る。

好ましくはコラムの入口の上に、粒子状物質のコラムへ
の供給用にホッパーが設けられている。

コラム内へ粒子状物質を取入れるのに先だって、粒子状
物質を乾燥させるため、好ましくは乾燥手段が設けられ
ている。好適には、乾燥手段はコラムの入口における流
動床を備えている。ディーゼル燃料を燃焼させ、これを
流動床を流動化して粒子状物質を乾燥するのに用いるこ
とができる。

［発明の実施例］ 発明の一実施例を添附した図面を参照して以下に説明す
る。図面では、わかり易くするため寸法が誇張されてい
る。

図にはカーボンの活性化及び再活性化に用いられる炉１
０が示されている。炉１０は、垂直方向に延び、円形断
面を有するコラム１２を備えてなり、コラム１２は鋼製
の構造体く後述する）によって支持されている。コラム
１２は、管状をなす一対のセメント製耐火リング１４及
び１６を備えてなり、耐火リング１４及び１６は一方の
リングの上に他方のリングが載麿されており、及び外側
でセラミックフフイイバー製のシリンダ１８によって断
熱されている。

コラム１２はその上端でホッパー２０を有しており、ホ
ッパー２０は截頭円錐台形の下方部分２２、円筒形の中
間部分２０、及びより大きな円錐角を有する截頭円錐台
形の上方部分２４を具備している。截頭円錐台形の上方
部分２２及び下方部分２４の小径端２２ａ及び２４ａは
開口しており、供給用開口となっている。垂直方向のガ
ス送管２６は、ホッパー２０を貫通している。下方部分
２２には、下向きにスカート３０が接続されており、ス
カート３０はコラム１２の上方の部分を取巻いている。

コラム１２の上端部には配水溝３２が配設されており、
スカート３ｏの下縁はコラム１２の上端部に収容されて
配水溝３２のシールをなし、またホッパー２０をコラム
１２の上端から便かに離して支持している。

コラム１２はその下端で漏斗状の排出筒３４を有してお
り、排出筒３４は出口弁３８によって制御される出口管
３６に通じている。この出口管３６にはフード４０が取
付けられており、フード４０の下にはコラム１２から排
出される粒子状物質を受入れる移動可能なドラム４２を
収容することができる。

コラム１２の上端と下端との間であって上端と下端のそ
れぞれの付近で、コラム１２は一対の電極４４と４６と
を収容しており、上方の電極４４は、当然下方の電極４
６からは軸方向に上方に離間している。電極４４及び４
６は、それぞれグラファイト材質のプレートを打扱いて
形プした水平方向の格子を備えている。

上方の電極４４は環状のリング４８を備えてなり（第２
図参照）、環状のリング４８には互いに直交して配され
た直径方向の部材４９が結合している。上方の電極４４
は１字形の断面形状を有する数本の支持部材４５によっ
て支持されており、支持部材はコラム１２の壁面に取付
けられている。

リング４８の下面には、数本の円筒形の突子５０が下方
に向けて設けられており、各突子５０は尖端５２を有し
ている。電極４４からコラム１２を貫通して、単体の電
極コネクタ５４が延びており、上方の電極コネクタ５４
の端部には電カケープル（図示しない）接続用のクラン
プ５６が取付けられている。クランプ５６は、高電流（
例えば４８０アンペア）で且つ低電圧（例えば２００ボ
ルト）の直流１！源に接続されている。

下方の電極４６は同心である２藺のリング５８及び６０
と、中心部の円板状部分６２とを備えている。等間隔に
配された６個の直径方向の部材６４は、リング５８．６
０および円板６２を結合している。外側のリング５８か
ら２ｇの１Ｍコネクタがコラム１２を貫通して延びてお
り、各Ｎ極コネクタ６４は、上述したものと反対の極性
の直流電源ケーブルへの接続用のクランプ６６を有して
いる。

電極コネクタ５４及び６４は、各々セラミック製の堅固
な絶縁体６８で被覆されている。

上方のｍ極４４及び下方の電極４６は、共にコラム１２
の横断面の全体領域に亙っでおり、電極　　。

を貫通する開口部分の面積は、コラム内側の断面積の約
５１％である。

下方電極４６の下には、蒸気噴射リング７０が配されて
おり、蒸気噴射リング７０は垂線に対して約４５°の角
度に下向きに向けられてなる噴流用の開口を備えている
。この蒸気噴射リング７０は、下方電極４６の内側のリ
ング６０の直ぐ下に位置しており、及び排出ＩＦＩ１３
４に取付けられた垂直方向の支持部材７１によって支持
されている。

蒸気噴射リング７０には、蒸気パイプが接続されている
。即ち、蒸気噴射リング７０には直径方向に交差する交
差バイブ７２が接続されており、交差バイブ７２の交差
中心には縦バイブ７４が通じている。縦バイブ７４は傾
斜した連絡バイ７７６に連通しており、連絡バイ７７６
は排出筒３４の側面を貫通して蒸気主制御弁７８に接続
されている。蒸気主制御弁７８は、別のバイブ（図示し
ない）によって蒸気供給源にも接続されている。主蒸気
制御弁７８はまた、蒸気トラップ付の付加的な蒸気パイ
プ８０を介して、出口弁の下の排出管３６にも接、続さ
れている。

蒸気噴射リング７０の下であって排出筒３４の中心の位
置には、流れの平均化のためのコーン８２が配されてお
り、コーン８２の中心を縦バイブ７４が通っている。コ
ーン８２の垂直方向位置は調整可能であり、これによっ
て粒子状物質の流れは適当に制御される。

２個の熱電対８４はコラム１２の長手方向に沿って（互
いに）離間して設けられている。

排出筒３４の主要部の上端部８６は、排出筒３４のもう
一方の残余部に取外し可能にしてねじ固定されている。

排出筒３４はその上端部に溝型をなすの縁取り部８８を
有しており、縁取り部８８内にはコラム１２の下縁部が
収容されている。

コラム１２の内面に数本の垂直方向の°支持体９０が設
けられており、支持体９０は縁取り部８８の内壁９２及
び下方電極４６に取付けられて、下方の１１ｆｆ１４６
と排出筒３４の双方を支持している。

コラム１２は堅固な鋼製の支持フレーム９４゛によって
支持されており、支持フレーム９４は形鋼及びＩ形鋼９
６．９８から構成されている。コラム１２は、縁取り部
８８を介して、耐火物質製の断熱リング１００によって
これらの型鋼に支持されている。

閉鎖された管状の供給路は、粒子を乾燥させるヒーター
からホッパー２０へ連絡しており、ホッパー２０への供
給路となっている。粒子はホッパー２０からコラム１２
へ連続的に供給される。

出口弁３８は、カーボン粒子が連続的且つゆっくりとコ
ラム１２を通過するように配されている。

上方電極４４と下方電極４６との間で、粒子は電気の通
過に対する抵抗として働き、従って粒子は加熱されて活
性化および再活性化される。加熱された粒子は下方電極
４６を通過後、蒸気噴射リング７０から放出されている
蒸気によって冷却される。粒子は更に、出口管３６に導
かれた蒸気によって急冷される。

この発明では粒子がコラムを連続的に通過する。

結果、粒子は過度に凝集されることがなく、従ってコラ
ム中の粒子により形成される粒子柱の抵抗値が高いもの
となりなり、この中を通過するためには相当の電力が消
費される。更に、蒸気および揮発性物質がコラムを上向
きに流れるので、活性化および再活性化処理においてこ
の流れが粒子を通過する際の熱交換は改善されることに
なる。これらのガスは、コラム１２を上向きに通過して
熱気送管２６を介して逃がされ、そして熱気送管２６か
らの出口で燃焼されるものでもよい。

更に、尖端を有する突子５０が設けられたことにより、
上方の電極４４より下での粒子の流れは以下のようにな
る。つまり、上方電極４４より下の粒子柱においては、
電極に重大な過熱点及びかい食が形成される結果になる
電極のスパークを引起こすかもしれないスペースがなく
なる。この発明による上述された炉は、効率がよく且つ
満足すべき動作をなす。

この炉は、バルブ中力−ボン（ｃａｒｂｏｎ　−ｉｎ　
−ｐｕｌｐ）若しくはリーチ中力−ホン（ｃａｒｂｏｎ
　−ｉｎ　−１ｅａｃｈ　）処理における使用又は例え
ば水の精製のような他の目的のためにおいての使用での
カーボンの活性化あるいは再活性化に対して特に有用で
ある。

コラムの寸法は要求に応じて変更される。一つの実施例
においては、コラムの内径は７５０ｍｍ、電極間の垂直
方向距離は２５００ｍｍであり、上方電極とコラムの上
端との間の距離は７５０ｍｍである。供給電源は、２０
０Ｖ、４８０Ａであり、この炉は時間当り約２００キロ
グラム（時間当り４００リツター）までのカーボン粒子
を処理可能である。この炉は、１キロワット時の電力供
給で０．４８キログラムのカーボン粒子を処理すること
に留意されたい。コラムに供給される際のカーボン粒子
の温度は１２０℃である。この温度は上方％ｆｌＩ４４
の直ぐ下で３００℃に上昇し、その後各電極間で約８０
０℃に上昇して、カーボン粒子が蒸気によって急冷され
るまでこの温度で維持される。

コラムを通過する粒子状物質の流れを制御して、流れが
殆ど変動なく、水平方向に均一とするためには、コーン
８２の位置付けにかなりの精度が必要である。コラム１
２の水平方向についての温度を均一にし、これによって
粒子の乾燥をより均一化し且つ電力をより効率よく使用
するため、コーン８２は精度よく位置付けることが望ま
しい。

この発明は上述のものに限られるものではない。

例えば、この装置はバッチ生産の装置としても使用可能
である。電極はグラファイト製のロッドからなるもので
もよく、あるいは他の構成であってもよい。各寸法、供
給ｉ源及び動作特性は、所望により変更可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明におけるコラムの縦断面図、第２図お
よび第３図は、第１図の上方の電極及び下方の電極につ
いてそれぞれの下面図。 １０・・・炉、１２・・・コラム、２０・・・ホッパー
、３４・・・排出筒、４４．４６・・・雪掻手段。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 口面の浄書（内容に変更なし） Ｆｌｏ、ＩＡ Ｆｔａ、２ Ｆｔｃ、３ 手続補正書。。、−１”、２９ 昭和　　年　　月　　日 特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿 １、事件の表示 特願昭６２−１０３４０９号 ２、発明の名称 粒子状物質の処理装置 ・３．補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名称　カーボン・アクテイベータース （プロライアタリ−）リミテッド ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２月　ＵＢＥビル６、
補正の対象 ７、補正の内容 １．　明細書第４頁第１２行目乃至第１７行目に、「粒
子上物質を冷却するため・・・・・・熱交換がなされる
。」とあるを、 「粒子状物質を冷却するため、好ましくはコラム内の下
方電極の下に蒸気噴射手段が設けられる。 蒸気はコラム内を上向きに通流して次の反応式に従って
カーボンと反応する。 Ｃ＋２Ｈ２０−＋　　ＣＯ２＋Ｈ２ 粒子状物質が加熱される間に種々の揮発性物質も発生し
、これらの揮発性物質もまたコラムから搬出される。蒸
気及び上述したガスは更に粒子状物質に対する加熱をよ
り均一化させる。」と訂正する。 ２、　明細書第５頁第２行目乃至第５行目に、「好適に
は・・・・・・用いることができる。」とあるのを削除
する。 ３、　明細書第７頁第１３行目に、「支持」とあるを「
吊持」と訂正する。 ４、　明ＩＩ第７頁第１４行目に、「取付けられている
」とあるを「支持されている」と訂正する。 ５、　明細書第８頁第３行目に、「直流電源」とあるを
「整流された３相交流電源」と訂正する。 ６、　明細書第８頁第６行目乃至第７行目に、「部材６
４は」とあるを「部材６３は」に訂正する。 ７、明細書第８頁第２０行目乃至第９頁第１行目に、「
垂線に対して約４５°」とあるを「水平線に対して約３
０°」に訂正する。 ８、　明細書第１０頁第１３行目乃至第１５行目に、「
縁取り部８８の内壁９２及び下方電極４６に取付けられ
て、下方の電極４６と排出筒３４の双方を支持している
」とあるを「排出筒３４および下方電極４６に取付けら
れて下方電極４６を排出筒３４で支持する」に訂正する
。 ９、　明細書第１１頁第１８行目に、「蒸気および」と
あるを「蒸気、上述した反応によって生じたガス及び」
に訂正する。 １０、　明ＩＩＩ第１３頁第５行月に、「カーボン粒子
」とあるを「活性化されたカーボン粒子」と訂正する。 １１、　明Ｉ［Ｂ１１第１３頁第６行目乃至第７行目に
、「１キロワット時の電力供給で０．４８キログラムの
」とあるをｒｏ、４８キロワット時の電力供給で１キロ
グラムの」に訂正する。 １２、　明細占用１３頁第１８行目に、「乾燥」とある
を「活性化」と訂正する。 １３、　明Ｉｌｌ書第１３頁第２０行目と第１４頁第１
行目の間に、次の文章を加入する。 「炉は種々の寸法の活性化されたカーボン粒子に使用さ
れるが、この炉１０は寸法が１．１８ｍｍ乃至２．３６
ｍｍの範囲のカーボン粒子に対して非常に満足な効果を
上げ、且つ経済的でもあった。 長期間に亙る上述した炉内での処理結果は、活性化カー
ボン粒子を未使用の活性化カーボン粒子のそれの９０％
の活性化度に戻すことであった。」１４、　明細書第４
頁第１２目と第７行目の間に、次の文章を加入する。 「所望により、活性化カーボン粒子はホッパーに投入さ
れる前に、前被覆処理されるものでもよい。’ｙｘｍは
単相交流ｆｆｉ　１１とすることもでき、あるいは別な
直流Ｎ源としてもよい。」 手続補正書（方式） 昭和８２年１０月５日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 １、事件の表示 特願昭６２−１０３４０９号 ２、発明の名称 粒子状物質の処理装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　カーボン・アクテイベータース（プロライアタリ
−）リミテッド ４、代理人 住所　東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビ
ル昭和６２年７月２８日 ６、補正の対象 適正な願書（代表者の氏名）、委任状およびその訳文。 図面 ７、補正の内容　　別紙の通り

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、垂直方向のコラムと、コラム内に互いに垂直方向に
   離間して配された一対の電極手段であって、コラムの横
   断向きに延びて粒子状物質がこれらの電極手段を容易に
   通過できる様に構成された電極手段と、これらの電極手
   段にそれぞれ接続された直流電源とを備えてなる粒子状
   物質の処理装置。